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Schreibt eure Formeln hier im Board am besten mit Latex!
So gehts:
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Formeleditor
[quote="kernphysk"][quote="franz"]Hallo [b]kernphysk[/b], wenn Dir das oben angedeutete (und, wie ich meine: hier durchaus akzeptable) näherungsweise Vorgehen [i]nicht[/i] zusagen sollte und Du lieber formell sauber / allgemeingültig rechnen möchtest: [latex]\delta=\frac{\ln 2}{t_1}{,}\ \omega=\sqrt{(2\pi f_0)^2-\delta ^2}{,}\ x(t)=e^{-\delta t}\cdot \left[ x_0 \cos \omega t+\frac{x_0\delta +v_0}{\omega} \cdot \sin \omega t\right]{,}[/latex] Was man natürlich auch als [latex]x(t) = A\cdot e^{-\delta t}\cdot \sin (\omega t + \varphi)[/latex] schreiben kann, hier mit [latex]A\cdot e^{-\delta t_2} =\frac{1}{20}\ m\Rightarrow A{,}\ x_0=A\cdot \sin \varphi \Rightarrow \varphi \Rightarrow v_0=\dot x_0 = A\cdot \cos \varphi{.}[/latex][/quote] ich glaube wir drehen uns hier im kreis. die obere allgemeine lösung ist doch die selbe wie meine oben genutzte. mein y0 ist wenn v zum zeitpunkt t=0 => v0 ist, ist y0= delta*x0+v0/omega also genau das selbe was du mir hier angeschrieben hast. komme durch umstellen nach v0 auf das selbe ergebnis wie oben.[/quote]
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franz
Verfasst am: 05. Aug 2016 08:46
Titel:
kernphysk
Verfasst am: 04. Aug 2016 23:37
Titel:
dann gilt
mit
die amplitude zur zeit t2 = 300s soll gleich 0.05m sein
dann ist x0
und v0
franz
Verfasst am: 03. Aug 2016 01:04
Titel:
Korrektur eines Rechenfehler von mir oben: es muß am Schluß heißen
Richtig: Dein x(t)-Ausdruck ist mit dem ersten von mir äqivalent:
Und wie weiter?
Zitat:
zur zeit t = 300s soll x(300s) = 0.05m sein
Das trifft leider nicht zu: Die Aufgabe spricht von Amplitude, nicht Elongation.
Bleibt der zweite Weg über Dämpfung, Frequenz, Amplitude, Phase, v_0 - siehe oben.
kernphysk
Verfasst am: 02. Aug 2016 12:32
Titel:
franz hat Folgendes geschrieben:
Hallo
kernphysk
,
wenn Dir das oben angedeutete (und, wie ich meine: hier durchaus akzeptable) näherungsweise
Vorgehen
nicht
zusagen sollte und Du lieber formell sauber / allgemeingültig rechnen möchtest:
Was man natürlich auch als
schreiben kann, hier mit
ich glaube wir drehen uns hier im kreis.
die obere allgemeine lösung ist doch die selbe wie meine oben genutzte.
mein y0 ist wenn v zum zeitpunkt t=0 => v0 ist, ist y0= delta*x0+v0/omega also genau das selbe was du mir hier angeschrieben hast. komme durch umstellen nach v0 auf das selbe ergebnis wie oben.
franz
Verfasst am: 31. Jul 2016 18:46
Titel:
Hallo
kernphysk
,
wenn Dir das oben angedeutete (und, wie ich meine: hier durchaus akzeptable) näherungsweise
Vorgehen
nicht
zusagen sollte und Du lieber formell sauber / allgemeingültig rechnen möchtest:
Was man natürlich auch als
schreiben kann, hier mit
v_0 KORRIGIERT
kernphysk
Verfasst am: 31. Jul 2016 12:04
Titel:
franz hat Folgendes geschrieben:
Stimmt, Abklingkonstante delta
b) So langsam dämmert es mir: Durch die sehr geringe Dämpfung kann die Schwingung für kleinere Zeitabschnitte in etwa "harmonisch" gerechnet werden.
300 sec ~ (1/2)³ -> Startamplitude A, dort x = A sin omega*t -> t -> v(t)
das macht sinn aber mein lösungsweg oben müsste doch auch korrekt sein oder nicht ?
da hier der schwingfall eingestellt wurde gilt oben gennanter ansatz
x(t) = x0 * e^(-delta*t) * cos(omega*t) + y0 * e^(-delta*t) * sin(omega*t)
die konstanten x0 und y0 wurden beide aus den anfangsbedingungen bestimmt. damit hat man den kompletten verlauf bestimmt.
gesucht ist die anfangsgeschwindigkeit also die geschwindigkeit zum zeitpunkt t = 0
ich kann absolut nicht erkennen was falsch gemacht wurde ..
franz
Verfasst am: 30. Jul 2016 19:23
Titel:
Stimmt, Abklingkonstante delta
b) So langsam dämmert es mir: Durch die sehr geringe Dämpfung kann die Schwingung für kleinere Zeitabschnitte in etwa "harmonisch" gerechnet werden.
300 sec ~ (1/2)³ -> Startamplitude A, dort x = A sin omega*t -> t -> v(t)
kernphysk
Verfasst am: 30. Jul 2016 19:01
Titel:
f0 ist die eigenfrequenz des ungedämpften oszillators dann ist die kreisfrequenz w0 des ungedämpften oszillators 31.15s^-1 und die frequenz des gedämpften oszillators wurzel(w0^2-delta^2)/2pi
4.997 hz aufgerundet also 5hz
also was y0 ist fällt mir im moment ehrlich gesagt nicht ein... ich vermute es ist y0=v0/w ...
franz
Verfasst am: 30. Jul 2016 18:48
Titel:
- Entscheide Dich bitte, was f0 bedeutet!
- Was ist y0?
(Wenn es v0 sein soll, dann stimmt die Formel oben nicht.
x0 als Anfangs-Elongation hatte ich übersehen.)
kernphysk
Verfasst am: 30. Jul 2016 18:31
Titel: Re: gedämpfte schwingung oszillator
franz hat Folgendes geschrieben:
Nur zum Verständnis:
- Ist f0 die Eigenfrequenz des
ungedämpften
Oszillators?
- Wieviele Schwingungen erfolgten in der Zeit t1?
- Was bedeuten x0 und y0 oben?
zu1 ) ja das habe ich angenommen und w = wurzel(w0^2-delta^2) ausgerechnet
2) frequenz des gedämpften oszillators ist 5hz also 5 schwingungen pro s also in 300s 1500 schwingungen ?
3) x0 und y0 sind doch größen die sich aus den anfangsbedingungen ergeben
franz
Verfasst am: 30. Jul 2016 18:20
Titel: Re: gedämpfte schwingung oszillator
Nur zum Verständnis:
- Ist f0 die Eigenfrequenz des
ungedämpften
Oszillators?
- Wieviele Schwingungen erfolgten in der Zeit t1?
- Was bedeuten x0 und y0 oben?
kernphysk
Verfasst am: 30. Jul 2016 18:10
Titel:
Habs nochmal versucht und komme auf einen einigermaßen genauen wert der allerdings positiv ist statt wie in der musterlösung negativ... könnte mir jemand sagen ob alles korrekt gerechnet wurde ?
Schwingfall da abklingkonstante kleiner als eigenfrequenz des ungedämpften oszillators :
w=31.4s^-1
abklingkonstante = 0.0069s^-1
mit der Anfangsbedingung t=0, x0 = 0.05m ist x0 also 0.05m
zur zeit t = 300s soll x(300s) = 0.05m sein
das ganze umgestellt nach y0
und ich komme auf den wert 0.3938m für y0
die anfangsgeschwindigkeit gilt für t=0
ableitung der ort zeit funktion (die sinus glieder lasse ich weg da diese zu t=0 sowieso wegfallen)
und komme zum ergebnis v(0) = v0 = 12.36m/s
kernphysk
Verfasst am: 30. Jul 2016 15:05
Titel:
keiner eine idee ?
kernphysk
Verfasst am: 30. Jul 2016 00:02
Titel: Gedämpfte Schwingung Oszillator
Ein linearer harmonischer Oszillator der Eigenfrequenz f0= 5 Hz werde so gedämpft, dass die Schwingungsamplitude in der Zeit t1= 100 s auf 50% absinkt.
a)
Wie groß ist die Abklingkonstante?
b)
Der Oszillator soll zur Zeit t= 0 bei x(0) = x0 = 0.05 m mit der Geschwindigkeit v0 angestoßen werden und nach t2 = 300 s noch mit einer Amplitude von 0.05 m schwingen. Bestimmen Sie v0
a)
(1-05) = e^-b*100s
b = -1/100*ln(0.5) = 6.93*10^-3 1/s
b)
x(t) = 0.05m*e^(-b*t)*cos(wt)
v(t) = 0.05m*e^(-b*t)*(-b*cos(wt)-w*sin(wt))
mit einsetzen von 300s komme ich nicht auf das gewünschte ergebnis ...
könnte mir jemand helfen ?